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UNIVERSIDAD AUTONOMA JUAN MISAEL SARACHO
HIDROLOGIA
DOCENTE: ING. MOISES PERALES AVILES
TRABAJO DE INVESTIGACIN
1.- INSTRUMENTOS DE MEDICION DE PRECIPITACIONES
La Precipitacin son todas las aguas metericas que caen a la
tierra y que se miden por su
equivalente en agua a travs de los instrumentos como los
siguientes:
PLUVIMETRO.- El pluvimetro es un aparato destinado a medir la
cantidad de agua cada, ya
sea en forma de lluvia, nieve o granizo, expresada a travs de la
cantidad de litros o milmetros cados por metro cuadrado.
Cualquier recipiente de boca ancha, cuya superficie sea conocida
puede servir como pluvimetro; para efectuar las medidas, se
utilizar una probeta graduada que dar los cc.de
precipitacin cados en el pluvimetro.
El pluvimetro tipo Hellmann es el instrumento meteorolgico ms
generalizado. En l, la lluvia
se recoge en un embudo de dimetro normalizado (200 cm2) y entra
en un depsito de boca
estrecha, que se mantiene aislado del contacto con las paredes
de un recipiente exterior, para
evitar el calentamiento del agua. Se minimizan, as, las prdidas
de agua por evaporacin. La
lluvia recogida se mide luego con una probeta graduada
adecuadamente.
Pluvimetro Totalizador. Es un pluvimetro que se emplea en
estaciones distantes o lugares de difcil acceso, en las
cuales se mide la precipitacin en forma mensual o estacional,
esta manera de medir la
precipitacin no es muy precisa.
PLUVIMETROS EN EL MERCADO
TIPO DESCRIPCION PRECIO
MOD. 995 Plstico Pluvimetro de lectura directa
capacidad 40 litros, incluye soporte con punta en plstico,
altura total 40 cm
Precio: 6,60
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MOD. 995 Plstico Pluvimetro de lectura directa
capacidad 40 litros, incluye soporte con punta en plstico,
altura total 40 cm
Precio: 6,60
Pluvimetro Digital por pulsos con resolucin de 0,2 mm, con
colector de 16,5 cm de dimetro y 24 cm de
altura . Incluye cable de 4 conductores con conector RJ 11 y
longitud 12 m( longitud conexin de cable hasta 270 m), para
conexin
a data logger (no incluido)
Precio:199,00
Pluvimetro RAIN-O-MATIC de 50 cm2 de superficie de recogida
(medidas 100x100x50) con cuchara y salida por pulsos para HOBO
registrador de datos con caja
intemperie y cable de 2 metros. Memoria de 64k y estacin
base
ptica para descarga de PC y software de descarga.
425,00
Pluvimetro digital, rango 0 a 9999 mm, transmisin por control
remoto (max
30m). Tamao unidad 128x94x24 mm, dimetro pluvimetro 32x160 mm,
incluye termmetro temperatura
interior-exterior.
59,00
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Pluvimetro automtico con logger incorporado. Embudo de
aluminio
anodizado. Base cuerpo y balancn de PVC. Superficie
recogedora:
200 cm2, norma OMM. Resolucin: 0,25 mm. Temperatura de trabajo
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40+80C. Memoria: 406.323 lecturas. Alimentacin por pila duracin
aproximada 10 aos.
Incluye cable interface y software
Precio:720,00
Pluvimetro Digital "VENTUS", lluvia diaria, mensual y acumulada.
Con
calendario y reloj. Precio:29,00
Pluvimetro Hellman -
994
200 litros - 420x180 mm.
Precio:229,5
Pluvimetro Hellman -
998 Inox
130 litros - 310x110 mm.
Precio: 97,20
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Probeta Pluviomtrica
MOD.999 - Probeta recambio - 130 Litros
Precio: 16,40
Modelo WL15189 Pluvimet
ro automtico Lambrecht.
Balancn de precisin segn Joss-
Tognini
Superficie recogedora: 200 cm2,
norma OMM. Resolucin: 0,1 mm
Rango de trabajo: 0-7.5 mm/min. Salida: Contacto Red 24V/0,2
A/3VA Opcionalmente se puede
acoplar elemento calefactor
Precio: 509,85
Modelo DHD2013 Pluvimetro
automtico Delta Ohm
Cubeta basculante de plstico
resistente
Superficie recogedora: 400 cm2,
norma OMM Resolucin: 0,1 0,2; y 0,5 mm (A
determinar)
Rango de trabajo: 0-5 mm/min
Temperatura de trabajo 4+60C
Salida: Contacto Normalmente
cerrado
Opcionalmente se puede acoplar
elemento calefactor
Precio: 1.015,00
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Modelo 1770 - Caseta de madera
de haya con doble persiana.
Pintada en color blanco
Tamao: 170x59x35 cm (Alto x Ancho
x Profundo)
Precio: 1.813,00
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Pluvigrafo.- Es un instrumento registrador que mide la cantidad
de precipitacin e indica la intensidad cada. En general estn
constituidos por recipientes dobles de medida conocida; cuando uno
de los semi-depsitos se llena de agua, se produce un vaciado que
lleva el agua recogida al otro semi-depsito y as sucesivamente.
Este movimiento se transmite a una plumilla que inscribe sobre la
banda registradora el nmero de vuelcos que se han producido;
conocida la capacidad que posee cada uno de los semi-depsitos se
puede obtener la cantidad de precipitacin cada a travs de una
simple multiplicacin.
Fiable registrador de banda y grabadora de tambor.
La precipitacin se registra libre de manipulacin. Ideal para
lugares remotos, que slo pueden ser controlados de forma espordica,
con un tiempo de grabacin de 31 das es una gran ventaja.
Dependiendo de las condiciones de empleo, las variedades se pueden
utilizar durante todo el ao fuera de casa y hasta -20 C (con
calefaccin).
- Sistema de medicin robusta con rodamiento de precisin - Amplio
rango de temperaturas de aplicacin - Fcil de instalar / fcil de
usar - El registro de datos no requiere de alimentacin
auxiliar
Para usos: - Uso clsico en meteorologa y hidrologa - En
combinacin con lismetros - Plantas de aguas residuales - Tierra de
rellenos sanitarios - Servicios de construccin - Gestin del agua -
Agricultura - Silvicultura
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DESCRIPCION PRECIOS
PG001 Pluvigrafo tipo HELLMAN con mecanismo de relojera a
tambor,
registro diario hasta 7 das, incluye 100 diagramas, rea de
capacitacin 200
cm2.
Precio: 3965,50
PG002 Pluvigrafo tipo HELLMAN con mecanismo de relojera a
tambor,
registro hasta 24 horas, incluye 100 diagramas, rea de
capacitacin 200
cm2.
Precio: 3965,50
PG003 Pluvigrafo tipo HELLMAN con mecanismo de relojera y
calefacin
(alimentacin 42V AC), registro hasta 7 das, incluye 100
diagramas, rea de
capacitacin 200 cm2.
Precio: 4995,50
PG004 Pluvigrafo tipo HELLMAN con mecanismo de relojera y
calefacin
(alimentacin 42V AC), registro hasta 24 horas, incluye 100
diagramas, rea
de capacitacin 200 cm2.
Precio: 4995,50
PG005 Pluvigrafo tipo HELLMAN con velocidad de registro 10mm/h,
registro hasta 31 das, incluye100 diagramas,
rea de capacitacin 200 cm2.
Precio: 6375,70
PG006 Pluvigrafo tipo HELLMAN con velocidad de registro 20mm/h,
registro hasta 31 das, incluye100 diagramas,
rea de capacitacin 200 cm2.
Precio: 6375,70
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PG007 Pluvigrafo tipo HELLMAN con velocidad de registro 10mm/h,
registro
hasta 31 das con calefacin (alimentacin 42V AC), incluye 100
diagramas, rea de capacitacin 200 cm2.
Precio: 7414,97
PG008 Pluvigrafo tipo HELLMAN con velocidad de registro 20mm/h,
registro
hasta 31 das con calefacin (alimentacin 42V AC), incluye 100
diagramas, rea de capacitacin 200 cm2.
Precio: 7414,97
2. LOS COMPONENTES DE UNA ESTACIN METEOROLOGICA
Los principales componentes para una estacin meteorologa
son:
TERRENO CIRCUNDANTE
Este terreno debe ser plano y libre de obstrucciones y obstculos
que los rodean deben
encontrarse a una distancia y su altura aparente sobre el suelo,
no exceda los 10 grados. Del
horizonte al Este y Oeste debe ser despejado. El suelo debe
estar cubierto y debe ser
circulado por una malla metlica.
PARCELA METEROLOGICA
Una porcin de terreno rectangular o cuadrado est destinado para
la proteccin de los
instrumentos al aire y tambin en el est integrado un abrigo
meteorolgico.
ABRIGO METEOROLOGICO
Su funcin es proteger los instrumentos ms sensibles como los
termmetros, sicrmetros,
termohigrgrafos, evapormetros, higrmetros, termgrafos e
higrgrafos tiene que estar
construido de forma, que permita la libre circulacin del aire
para mantener la temperatura.
Las paredes y puertas debe estar formadas por dobles persianas,
para impedir el acceso de la
radiacin solar, el techo exterior deber ser inclinado para dejar
escurrir el agua de lluvia.
OFICINA O LOCAL PARA EL OBSERVADOR
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Cuando el tipo de estacin requiere la instalacin de instrumentos
para medir la presin
atmosfrica o de equipo para radio comunicacin. La estructura
debe ser slida, el techo de
concreto ya que permite instalacin de equipo como medidores de
viento.
INSTRUMENTACION
La correcta medida de los elementos meteorolgicos depende en un
alto porcentaje de la
instalacin de los instrumentos. Para que las observaciones
efectuadas en diferentes
estaciones sean comparables.
PRECIPITACION
Volumen de lluvia que llega al suelo en un perodo determinado,
se expresa en funcin del nivel
que alcanzara sobre una proyeccin horizontal de la superficie de
la tierra.
PLUVIOMETRO:
Consiste en un cilindro cuya boca receptora tiene un rea de
200
centmetros cuadrados, por un anillo de bronce con borde
biselado, en la
parte superior unido al borde biselado cuyo fondo tiene forma de
embudo
y ocupa aproximadamente la mitad del cilindro. El agua recogida
va a
travs del embudo a una vasija de boca estrecha llamada colector,
y para
evitar la evaporacin por calentamiento, est aislada del
cilindro
exterior. Para la medicin del agua recolectada en el pluvimetro
se
utiliza una probeta de vidrio o de plstico graduado con una
escala de
milmetros o pulgadas, est presente unas rayitas largas que
definen los
milmetros y unas rayitas cortas que definen dcimas de
milmetros.
PLUVIOGRAFO:
Para registrar en forma continua las cantidades de precipitacin
cadas se utiliza el pluvigrafo.
Los registros pueden definir la cantidad de precipitacin, el
tiempo que esta utiliz, con lo cual
se puede analizar la distribucin de la lluvia en el tiempo para
as calcular la intensidad de
lluvia. Existen tres tipos de pluvigrafos: el de balanza, el
peso y el flotador. El flotador con
sifn o Hellmann es el ms usado es un cilindro terminado en su
parte superior en una boca
circular de 200 centmetros cuadrados de superficie, delimitada
por un anillo de bronce con
borde biselado va unido a una caja cilndrica de mayor dimetro y
de una altura de 1.10 metros.
debidamente protegido, el sistema registrador del aparato y una
jarra colectora. El agua de
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lluvia recogida por el receptor para un embudo y un tubo al
mecanismo registrador. Est
constituido por un cilindro en cuyo interior hay un flotador que
se desplaza verticalmente, al
subir el nivel del agua en el cilindro, siguiendo unas guas que
imposibilitan cualquier otro tipo
de movimiento.
HUMEDAD RELATIVA
Es el vapor de agua contenida en un volumen dada de aire y la
que podra contener el mismo
volumen si estuviese saturado a la misma temperatura.
HIGROGRAFO:
Su funcionamiento se basa en la propiedad que tienen
algunas sustancias de absorber el vapor del atmsfera,
llamada sustancias higroscpicas. Casi todas las
sustancias orgnicas tiene la facultad de absorbe la
humedad y entonces se hinchan; el cabello es
bastante sensible a esta propiedad, si su atmsfera se
encuentra hmedo o seca; el cabello rubio de mujer
manifiesta la mxima humedad, debido a esto se ha
escogido como censor de los higrgrafos despus de
pasar enrollando la garganta de una pequea polea
cuando aumenta la humedad los cabellos se alargan y
el peso tirando de su extremo libre hacen que la polea
gire.
TERMOHIGROGRAFO:
Se tratan de un termgrafo y un
higrgrafo independiente,
superpuestos, encerrados en un solo
estuche y con sistema nico de relojera
que mueva un amplio tambor al que se
adapta una banda de registro con las
dos escalas de temperatura y de
humedad, una junto a la otra sin
suponerse la humedad relativa puede
obtenerse de la grfica pero la
obtencin.
El termohigrgrafo debe ir colocado en
el abrigo del meteorolgico, una vez
calibrado el sistema de descarga cuando
la precipitacin llegue a los 10 mms. sifn acta desalojando toda
el agua del cilindro y la
pluma del inscriptor baja con el flotador volviendo a la posicin
cero; si contina la precipitacin
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vuelve a entrar el agua y el flotador sube al nivel del agua. Si
el sifn estn correctamente
ajustado debe actuar en no ms en 15 segundos y el flujo el agua
evacuada se colecta en una
jarra que va colocada en una parte inferior del aparato as puede
medir plan probeta graduada
en milmetros.
TEMPERATURA
La temperatura es la medicin del clima o calor que posee los
cuerpos. En la meteorologa se
utiliza la escala celcius (T gradosC) cuyo dos puntos fijos son,
el punto de fucin del hielo
(0gradosC) y el punto de ebullicin normal del agua (100 grados
C).
TERMOMETRO DE MAXIMA:
Permite conocer la temperatura ms alta presentada en un da o en
perodo determinado de
tiempo. Se presenta dos o tres horas despus del medio da, cuando
el suelo ha absorbido
durante varias horas la radiacin solar. Tiene los mismos
componentes de un termmetro
normal exceptuando:
Estrangulamiento en el tubo capilar cerca del bulbo.
Escala graduada en el rango de 20 a 65 grados C.
Al aumentar la temperatura la dilatacin del mercurio contenido
en el bulbo puede vence la
resistencia propuesta por el estrangulamiento y fluir, fcilmente
por el tubo capilar; cuando la
temperatura disminuye, el mercurio
se contrae, pero la columna del
tubo capilar no tiene la suficiente
fuerza para pasar por el
estrangulamiento y regresar al
bulbo, el depsito del mercurio
debe quedar inclinado hacia abajo
uno o dos grados de la horizontal,
con objeto de la columna quede
con el contacto con el
estrangulamiento y as evitar que
la columna que indique la
temperatura mxima se altera por
desplazamiento en el tubo capilar.
TERMOMETRO DE MINIMA:
Permite conocer la temperatura ms baja presentada en dos
observaciones. Por la noche la
ausencia de radiacin solar directa la prdida de calor debido a
la radiacin terrestre se traduce
en un descenso de la temperatura de la superficie del globo; tal
enfriamiento en noches con
cielo despejado puede provocar la formacin de heladas y nieblas,
por el contrario en noches
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con el cielo cubierto las temperaturas mnimas son ms altas.
Tiene los mismos componentes
de un termmetro normal exceptuando:
Elementos sensible es etanol o alcohol etlico debido a que su
punto de congelacin se
presenta con 112 grados C y su punto de ebullicin a 78 grados
C.
El depsito del alcohol tiene la forma de U para aumentar la
superficie de contacto
entre el bulbo y el aire.
En el tubo capilar dentro de la columna de alcohol, se posee un
ndice mvil de vidrio o
esmalte, de color azul o negro y de 12 a 14 mms. de
longitud.
Escala grabada en el rango de 25 a 50 grados C.
Al disminuir la temperatura, el alcohol se contrae que cuando el
menisco de la columna de
alcohol alcanza el ndice, lo empuja hasta sealar la temperatura
ms baja presentada. Al
aumentar la temperatura el alcohol se dilata y pasa entre el
ndice y las paredes del tubo
capilar. Se instala en la parte superior del psicrmetro. Debe
quedar en forma horizontal para
evitar que el ndice se desplace por efecto de gravedad.
TERMOGRAFO:
Sirve para la medicin y registro continuo
de las variaciones de la temperatura.
Estn dotados de censores bimetlicos o
del tubo de burdon ya que son
econmicos, seguros y porttiles.
Incluye un mecanismo de banda rotativa
que es comn entre el grupo de
instrumentos registradores, la diferencia
es el elemento sensible que se utiliza.
Se puede comparar la temperatura del
termmetro seco con al del termgrafo y
ajustar el punto cero si es necesario.
ASPIROPSICROMETRO:
Lo forma cuatro termmetros ubicados dentro del abrigo
meteorolgico, el termmetro del bulbo seco y el
termmetro de bulbo hmedo estos van colgados.
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GEOTERMOMETROS:
Para estudios de meteorologa agrcola es de inters
el conocimiento de temperaturas del suelo y subsuelo
la capa superficial de la tierra experimenta mayores
oscilaciones de temperatura del subsuelo a todas o
algunas de las siguientes profundidades: 2, 5, 10, 15,
20, 30, 50 y 100 cms. de profundidad. La instalacin
de geotermmetro se realiza en un pozo subterrneo
estrecho en el que se traduce la vara o soporte de
madera a la profundidad requerida, una tapa de zinc
o metal con asa o agarrador que sirve para sacar el
aparato y tomar las lecturas a la vez que protege el
aparato para que no entre agua en el pozo.
BRILLO SOLAR
Es el tiempo durante el cual el sol brilla en el cielo durante
un tiempo determinado horas, das,
meses.
HELIOGRAFO: Instrumento que se utiliza para medir la duracin del
brillo solar, se utiliza una
campbell-stokes, en un esfera de cristal que acta como lente
convergente en todas
direcciones el foco se forma sobre una banda de registro de
cartulina que se dispone curvada
concntricamente con esfera, cuando el sol brilla, quema la
cartulina dejando marcado sobre la
banda un surco en la salida hasta la puesta del sol puede
utilizarse una brjula para orientar el
instrumento meridiano local con el extremo ms alto del eje
mirando hacia el polo norte. El
heligrafo en su cara interior del soporte presenta tres sistemas
de ranuras. Hay dos fajas
curvas, una ms corta que la
otra y una faja recta, esta se
utiliza en la poca
equinoccios se encaja en las
ranuras centrales, banda
equinoccial hay que
asegurarse que las cifras de
las horas estn en su posicin
correcta (bandas de invierno)
con el borde cncavo hacia
arriba siempre en el
hemisferio y la faja curva
larga se usa en el solsticio de
verano bandas de verano
con el borde convexo hacia
arriba.
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RADIACION SOLAR
Tiene como fuente el sol y se propaga por medio de ondas
electromagnticas que se difunden
en todas las direcciones con velocidad cercana a los 300,000
kms. La energa solar se
absorben parte por ciertos contribuyentes del atmsfera como el
oxgeno el ozono y el vapor de
agua y en parte es difundida por el polvo, la nubosidad y el
humo.
ACTINOGRAFO: Se utiliza para medir la radiacin solar
global diaria. El censor est formado por tres lminas
bimetlicas de iguales dimensiones compuestas por dos
metales de distintos coeficientes de dilatacin. La lmina
central est ennegrecida con una pintura de alto poder
absorbente, en consecuencia lmina negra se calienta ms
que las blancas, esta diferencia de temperatura que es
aproximadamente proporcional. Posee una pluma
inscriptora que registra sobre una faja de papel el
desplazamiento producido, esta se coloca sobre un tambor
que gira con velocidad constante mediante un sistema de
relojera. Todo est protegido por una caja metlica que
posee una cpula semiesfrica transparente a la radiacin
global, por debajo se encuentran el censor y el disco que
tiene un objeto impedir el paso de la radiacin al interior
del
actingrafo, debe instalarse perfectamente horizontal, la cpula
semiesfrica se orienta hacia
arriba para que reciba radiacin en un ngulo slido de 180 las
lminas sensibles o
bimetlicas queden orientadas en la direccin Este-Oeste al norte
para las estaciones del
hemisferio norte y hacia el hemisferio sur.
EVAPORACION
Es la cantidad de agua evaporada desde una unidad de superficie
durante una unidad de
tiempo en toda la superficie considerada. La unidad de tiempo es
normalmente un da y la
altura se expresa en centmetros o milmetros.
EVAPORIMETRO DE PICHE: Consiste en un tubo de vidrio
cilndrico cerrado en el extremo superior y abierto en el
inferior donde lleva colocado un elemento de evaporacin
que consiste en un disco de papel de filtro sujeto por una
arandela. El tubo debe llenarse de agua y lleva grabada una
escala en milmetros creciente de arriba y hacia abajo. Debe
ir colgado dentro de abrigo meteorlogico de la estacin en
forma vertical, evitando el contacto con las paredes debe
llenarse de agua antes que se quede seco, no menos de la
tercera parte de su capacidad de agua.
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TANQUE DE EVAPORACION: Es un cilindro de 25.4 cms de profundidad
y 120.7 cms. De
dimetro construidos de hierro galvanizado o de otro material
resistente a la corrosin, el nivel
del agua se mide mediante un milmetro de punta, este medidor en
un vstago con tornillo
graduado en milmetros que va roscado en un soporte de tres patas
con una tuerca de ajuste
micrmetro, que define las dcimas de milmetro. La tuerca es
ajustable y para hacer la
medicin se gira libremente regulando la
altura de modo que una vez enrasada la
punta con el nivel de la superficie del agua
que en estado de leer. El micrmetro se
instala sobre un tubo o pozo tranquilizador
que es un cilindro hueco de bronce de unos
10 cms de dimetro y 30 centmetros de
profundidad con un pequeo orificio en el
fondo que regula el paso del agua, elimina
en su interior las alteraciones del nivel
causado por ondas que pueden formarse
en la superficie libre del agua de tanque.
VIENTO
Es el aire en movimiento. Por regla general la direccin del
viento vara y su velocidad crece
con la altitud. El viento es una magnitud vectorial
caracterizada por dos nmeros que
presentan la direccin y la velocidad a una altura
normal de 10 metros sobre el suelo. El viento en
superficie raramente es constante durante un
perodo determinado. Vara rpida y constantemente
y estas variaciones son irregulares tanto en
frecuencia como en duracin. La direccin del viento
es aquella de donde sopla.
ANEMOCINEMOGRAFO:
Este instrumento est integrada por:
VELETA REGISTRADORA:
Indica la direccin del viento, lleva en un extremo un
contrapeso terminado generalmente en punta de
flecha, la cual apunta la direccin de donde viene el
viento; en el otro extremo lleva dos paletas verticales
que obligan a situarse al aparato en forma que la
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resistencia al flujo del aire sea mnima, esto es paralelamente a
su direccin.
ANEMOMETRO DE RECORRIDO DE VIENTO:
Constituido por un molinete de tres o cuatro brazos, con su eje
vertical; cada brazo de la cruz
lleva en su extremo una cazoleta semiesfrica o cnica,
preferiblemente, hueca, dispuesta de
modo que su borde circular se encuentra en un plano vertical,
siendo el brazo su dimetro
horizontal. Las cazoletas deben presentar su concavidad dirigida
a un mismo sentido, a travs
de sus engranajes acta un contador de vueltas que marca el
recorrido total del viento.
ANEMOGRAFO:
Constituido por un anemmetro de cazoleta y una veleta que van
conectados a un mecanismo
que registra la velocidad y direccin del viento.
Para la instalacin de este aparato es en un terreno descubierto
y libre de obstculos, a 10 mts
de la superficie del suelo.
PRESION ATMOSFERICA
Es la fuerza que la atmsfera ejerce, en razn de su peso, por
unidad de superficie. Por
consiguiente, es igual al peso de una columna vertical de aire
de base igual a la unidad de
superficie que se extiende desde la superficie considerada al
lmite superior de la atmsfera.
BAROGRAFO: Aparato sensible que proporciona un registro continuo
de la presin
atmosfrica. El elemento sensible est generalmente constituido
por una serie de cpsulas
(aneroide) en las que ha hecho el vaco y que se dilatan o se
contraen segn que la presin
atmosfrica disminuya o aumente. Las membranas de estas cpsulas
se mantienen separadas
entre s por medio de un resorte.
El movimiento resultante de la deformacin del conjunto de estas
cpsulas se amplifican por un
sistema de palancas que inscribe sobre una banda lateral en la
superficie lateral de un cilindro
que gira con movimiento uniforme alrededor de su eje. El
bargrafo puede colocarse dentro del
abrigo meteorolgico o bien en la oficina del observador.